PERHITUNGAN PRESSURE DROP SISTEM PLAMBING AIR BERSIH DENGAN MENGGUNAKAN MEDIA MICROSOFT EXCEL SEBAGAI DATABASE PADA GEDUNG X JAKARTA SELATAN

Transkripsi

1 PERHITUNGAN PRESSURE DROP SISTEM PLAMBING AIR BERSIH DENGAN MENGGUNAKAN MEDIA MICROSOFT EXCEL SEBAGAI DATABASE PADA GEDUNG X JAKARTA SELATAN Pratomo Setyadi *, Septyanto Eko Nurcahyo 2 Teknik Mesin, Universitas Negeri Jakarta Jl. Rawamangun Muka, RT.11/RW.14, Rawamangun, Jakarta Timur, * pratomo_setyadi@yahoo.com ABSTRAK Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui sistem perpipaan air bersih dari sumber ke ground tank menuju ke roof tank beserta perlengkapan yang dibutuhkan. Penelitian ini juga bertujuan menghitung kebutuhan air bersih, mendapatkan perhitungan pressure drop sistem plambing dengan menggunakan media microsoft excel sebagai database dan menghitung kebutuhan head pompa serta daya pompa gedung X dengan jumlah 35 lantai. Metode yang digunakan dalam penelitian ini yaitu observasi lapangan, mempelajari dokumen atau arsip yang berhubungan sistem plambing air bersih di gedung X Jakarta Selatan. Dan metode komputasi dengan software microsoft excel untuk membuat rumus perhitungan sebagai database. Hasil perhitungan kebutuhan air bersih total gedung X Jakarta Selatan adalah 205 m 3 /hari. Pada gedung X terdapat 2 buah tangki atap yaitu 1 buah di lantai refuge dengan kapasitas tangki 30 m 3 untuk distribusi ke toilet lantai 17 sampai dengan toilet lantai basement 2 dan 1 buah di lantai atap dengan kapasitas 15 m 3 untuk distribusi ke toilet lantai 31 sampai dengan toilet lantai18. Sedangkan untuk toilet dilantai 34, 33 & 32 distribusi air menggunakan pompa booster. Hasil pressure drop tertinggi pada toilet tipikal lantai 3 s/d lantai 20 yaitu 41,41 meter. Hasil pressure drop terendah pada toilet excecutive lantai 2 s/d lantai 34 yaitu 1,95 meter. Untuk head pompa transfer dari ground tank ke lantai refuge adalah 102,28 m dan daya pompa 19,97 kw. Head pompa transfer dari lantai refuge menuju roof tank adalah 61,07 m dan daya pompa 6,03 kw. Head pompa booster adalah 3,18 m dan daya pompa 0,27 kw. Kata kunci : Plambing, Pressure drop, Head Pompa ABSTRACT This research aims to determine the piping system of clean water from the source to ground tank towards roof tank including equipments that are required. This research is also aiming to calculate clean water needs, calculation of pressure drop on plumbing system using microsoft excel media as a database and calculation the head pump requirements and pump power of building "X" with 35 floors. The method used in this research is field observation, studying documents ir archives related to the clean water plumbing system in building x south jakarta and computation method using microsoft excel to make equations as database. The result of calculation of clean water plumbing system in building x south jakarta is 205 m 3 /day. In building x there are 2 roof tanks, 1 on refuge floor with capacity of 30 m 3 to distribute water to 17th floor to the basement 2, and 1 tank on the roof floor with capacity of 15 m 3 to distribute water to 31st to 18th floor. Meanwhile toilets on the 34th, 33rd and 32nd floors get water provided by booster pump. The highest result of pressure drop on the typical toilets on 2nd to 20th is m. The lowest result of pressure drop on the excecutive toilets on the 2nd to 34th floors is 0.76 m. For the head pump, transfer from ground tank to refuge floor is m and pump power 19,97 kw. Head pump transfer from refuge floor to roof tank is 61,07 m and pump power 6,03 kw. Booster head pump is 3,18 m and pump power is 0.27 kw. Keywords : Plumbing, Pressure drop, Head Pump LATAR BELAKANG MASALAH Kemajuan zaman semakin mendorong manusia untuk menciptakan fasilitas-fasilitas untuk menunjang aktivitas yang berkaitan dengan kebutuhan manusia. Salah satu dari sekian banyak kemajuan tersebut adalah menciptakan gedung-gedung bertingkat di kotakota besar. Gedung-gedung bertingkat memiliki fasilitas yang berfungsi untuk memberikan 1

2 kenyamanan bagi pengguna gedung tersebut. Macam-macam fasilitas tersebut antara lain terdapat pada sistem elektrikal & elektronik, sistem tata udara dan sistem plambing. Salah satu dari sistem yang paling penting adalah sistem plambing, karena sistem ini berkaitan dengan penyediaan air bersih dan penyaluran air buangan yang merupakan kebutuhan mendasar bagi manusia. Secara khusus, pengertian plambing merupakan sistem perpipaan dalam bangunan yang meliputi sistem perpipaan untuk : penyediaan air bersih penyaluran air buangan + sistem vent penyaluran air hujan Perencanaan dan perancangan sistem plambing haruslah dilakukan bersamaan dan sesuai dengan tahapan-tahapan perencanaan dan perancangan gedung itu sendiri, dengan memperhatikan secara seksama hubungannya dengan bagian-bagian konstruksi gedung serta dengan sistem lainnya yang ada dalam gedung tersebut. Distribusi air dalam gedung membutuhkan pipa vertikal untuk mensupply ke lantai-lantai. Hal ini menyebabkan pengaruh pola aliran pada aliran dua fase, instalasi perpipaan berupa aliran vertikal ke horizontal melalui elbow. Dalam suatu aliran yang melewati sistem atau instalasi pipa akan terjadi hambatan aliran, hambatan tersebut diakibatkan faktor-faktor bentuk instalasi. Hambatan aliran akan menyebabkan turunnya energi dari fluida tersebut yang sering juga disebut dengan kerugian tinggi tekan (head loss) atau penurunan tekanan (pressure drop). Head loss atau pressure drop merupakan pengaruh yang ditimbulkan karena gesekan fluida (friction losses) dan perubahan pola aliran (terjadi karena fluida harus mengikuti bentuk dari dindingnya). Berdasarkan uraian diatas, maka peneliti terdorong untuk mengetahui lebih lanjut dalam perhitungan pressure drop sistem plambing dengan menggunakan media microsoft excel sebagai database. IDENTIFIKASI MASALAH 1. Bagaimana sistem perpipaan air bersih dari sumber ke ground tank lalu menuju ke roof tank beserta perlengkapan yang dibutuhkan 2. Berapa net positive suction head yang dibutuhkan pompa untuk mengangkut daya keatas roof tank 3. Berapa jarak dari tangki atas ke tiap-tiap keluaran disetiap lantai 4. Berapa kebutuhan total debit per jam nya pada gedung X untuk melayani 35 lantai, untuk mengisi kebutuhan tiap lantai 5. Jenis pompa yang dibutuhkan pada gedung X untuk melayani 35 lantai 6. Menghitung besaran pressure drop sistem plambing air bersih pada gedung X dengan jumlah 35 lantai 7. Membuat perhitungan pressure drop sistem plambing air bersih pada media microsoft excel sebagai database PEMBATASAN MASALAH Dalam penelitian ini penulis membatasi permasalahan dalam sistem perpipaan air bersih, yaitu berapa head yang dibutuhkan pada keluaran disetiap lantai dan perhitungan pressure drop sistem plambing air bersih dengan media microsoft excel sebagai database pada gedung X dengan jumlah 35 lantai di Jakarta Selatan. PERUMUSAN MASALAH Permasalahan yang diteliti dalam penelitian ini adalah seberapa besar penurunan yang terjadi pada gedung X dengan jumlah 35 lantai di tiap-tiap lantainya setelah dilakukan perhitungan pressure drop dengan menggunakan media microsoft excel sebagai database. TUJUAN PENELITIAN Tujuan dari penelitian ini adalah : 1. Mengetahui sistem perpipaan air bersih dari sumber ke ground tank menuju ke roof tank beserta perlengkapan yang dibutuhkan 2. Menghitung kebutuhan air bersih pada gedung X dengan jumlah 35 lantai 3. Menghitung pressure drop instalasi air bersih dengan menggunakan media microsoft excel sebagai database pada gedung X dengan jumlah 35 lantai 4. Menghitung kebutuhan head pompa dan daya pompa gedung X dengan jumlah 35 lantai MANFAAT PENELITIAN Manfaat yang dapat di ambil dari penilitian ini adalah: 2

3 1. Mengetahui cara kerja sistem perpipaan khususnya sistem plambing air bersih pada gedung. 2. Mendapatkan perhitungan pompa yang efisien TEKNIK ANALISIS DATA Data yang didapat dari perencanaan dihitung dalam analisa manual dengan menggunakan perhitungan sebagai berikut : 1. Perhitungan Kebutuhan Air Bersih a) Menghitung luas total bangunan 35 lantai b) Menghitung jumlah penghuni total gedung Jumlah populasi = Luas lantai efektif Beban hunian c) Pemakaian air dalam satu hari (Q 1 ) pada gedung yaitu Q 1 = Jumlah populasi x Pemakaian Air d) Pemakaian air rata-rata pada gedung Di mana Q h = Q d t Q h : Pemakaian air rata-rata (m 3 /jam) Q d : Pemakaian air rata-rata sehari (m 3 ) t : Jangka waktu pemakaian air dalam 1 hari (jam) e) Pemakaian air pada jam puncak pada gedung Q h - max = (C 1 ) (Q h ) C 1 = konstanta yang berkisar antara 1,5 2 f) Pemakaian air pada hari puncak pada gedung Q d - max = (C 2 ) (Q d ) C 2 = konstanta yang berkisar antara 1,5 2 g) Pemakaian air pada menit puncak gedung Q m - max = (C 3 ) (Q h / 60) C 3 = konstanta yang berkisar antara 3 4 h) Kapasitas Efektif Tangki Atas V E = (Q p Q max ) T p Q pu x T pu V E = Kapasitas efektif tangki atas (liter) Q p = Kebutuhan puncak (liter/menit) = Kebutuhan jam puncak Q max (liter/menit) Q pu = Kapasitas pompa pengisi (liter/menit) T p = Jangka waktu kebutuhan puncak (menit) T pu = Jangka waktu kerja pompa pengisi (menit) i) Waktu Pengisian Tangki Atas t = V D t = Waktu (menit) V = Volume (dm 3 ) D = Debit (liter/menit) 2. Perhitungan tekanan a) Menghitung tekanan air tiap lantai dengan tujuan untuk mengetahui apakah tekanan air yang keluar melalui alat plambing pada tiap lantai masih berada pada batas tekanan perencanaan untuk gedung bertingkat dengan menggunakan rumus P = ρ. g. H Dengan : H (head statik) = Ketinggian lantai tersebut dari atap ρ air = 1000 kg/m 3 b) Karena rumus diatas menghasilkan satuan N/m 2, maka untuk menyesuaikan satuan alat plambing yang menggunakan kg/cm 2 maka diubah menjadi 1 N/m 2 = 0,00001 bar 1 bar = 1,0197 kg/cm 2 3. Perhitungan Pressure Drop a) Menentukan nilai laju aliran dari beban unit plambing b) Menghitung kecepatan aliran pipa c) Menentukan nilai dari ε/d dengan ε merupakan kekasaran relatif bahan d) Menentukan bilangan Reynold aliran air didalam pipa dengan menggunakan rumus V. d Re = Re = Bilangan Reynold V = kecepatan aliran fluida (m/s) d = diameter pipa (m) = viskositas kinematik = 0,984 x 10-6 m 2 /s untuk suhu 21,1 0 C e) Dengan menggunakan diagram moody didapatkan besarnya harga koefisien gesek f. f) Menghitung kerugian pipa lurus dengan menggunakan rumus υ 3

4 h f = ƒ L V 2 D h f : Kerugian head karena gesekan (m) ƒ : Faktor gesekan (diperoleh dari diagram Moody) L : Panjang pipa (m) D : Diameter dalam pipa (m) V: Kecepatan aliran fluida dalam pipa (m/s) g : Gravitasi g) Menentukan peralatan-peralatan pipa yang digunakan pada gedung seperti sambungansambungan pipa, elbow maupun katup (valve) h) Mencari besarnya panjang ekivalen dari peralatan pipa pada gedung, dengan menggunakan tabel panjang ekivalen pipa i) Menghitung kerugian peralatan pipa dengan rumus h f = ƒ V2 h f : Kerugian head karena gesekan (m) ƒ : Faktor gesekan V: Kecepatan aliran fluida dalam pipa (m/s) g : Gravitasi 4. Perhitungan Head Pompa, NPSH Dan Daya Pompa a) Menghitung head, NPSH, daya air, daya poros dan efisiensi pompa supply dari ground tank ke lantai refuge floor dengan menggunakan langkah-langkah sebagai berikut Menghitung head kerugian gesek untuk pipa lurus h f = 10,666Q1,85 C 1,85. D4,85 x L h f : Kerugian head (m) Q : Laju aliran (m 3 / s) C : Kofisien, dalam tabel 2.1 D : Diameter pipa (m) L : Panjang pipa (m) Menghitung kerugian pada belokan f = 0, ,847 ( D 2R )3,5 ( θ 90 )0,5 f : Koefisien kerugian D : Diameter pipa (m) R : Jari jari lengkung sumbu belokan (m) θ : Sudut belokan (derajat), dan h f = f V2 h f : Kerugian head (m) f : Koefisien kerugian v : Kecepatan rata-rata (m / s) g : Percepatan gravitasi (9,8 m/s 2 ) Menghitung kerugian pada katup dengan menggunakan persamaan pada kerugian katup Menghitung head kecepatan keluar 2 V d v d : Kecepatan rata-rata (m / s) g : Percepatan gravitasi (9,8 m/s 2 ) Menghitung head pompa H = h a + h p + h l + v d 2 H : Head total pompa (m) h a : Head statis total (m) Head ini adalah perbedaan tinggi antara muka air di sisi keluar dan di sisi isap, tanda positif (+) dipakai apabila muka air di sisi keluar lebih tinggi dari pada sisi isap h p : Perbedaan head tekanan yang bekerja pada kedua permukaan air (m) h p = h p2 h p1 h l : Berbagai kerugian head di pipa, katup, belokan, sambungan (m) h l = h ld + h ls v d 2 : Head kecepatan keluar (m) g : Gravitasi (9,8 m/s 2 ) Rumus NPSH yang tersedia h sv = P a P v h γ γ s h ls h sv : NPSH yang tersedia (m) P a : Tekanan atmosfir (kgf / m 2 ) P v : Tekanan uap jenuh (kgf / m 2 ) γ : Berat jenis zat cair per satuan volume (kgf / m 3 ) h s : Head isap statis (m) h s adalah positif (bertanda + ) jika pompa terletak diatas permukaan zat cair yang di isap, dan negatif (bertanda - ) jika di bawah h ls : Kerugian head di dalam pipa isap (m) Rumus NPSH yang diperlukan H svn = σ. H N 4

5 σ : Koefisien kavitasi Thoma H svn : Titik NPSH yang diperlukan H N : Titik efisiensi maksimum Rumus kecepatan spesifik n s = n. Q N 0,5 H N 0,75 n s : Kecepatan spesifik n : Putaran pompa (rpm) Q N : Titik efisiensi (m 3 /min) H N : Head (m) Daya air P w = 0,163. γ. Q. H P w : Daya air (kw) γ : Berat air per satuan volume (kgf / l ) Q : Kapasitas (m 3 / min) H : Head total pompa (m) Daya poros dan efisiensi pompa P = P w p P : Daya poros pompa (kw) P w : Daya air (kw) p : Efisiensi pompa PEMBAHASAN 1. Analisa Perhitungan Kebutuhan Air Bersih Proses perhitungan kebutuhan air bersih dapat diuraikan pada rumus-rumus dibawah ini : a) Menghitung luas total bangunan 35 lantai b) Menghitung jumlah penghuni total gedung Jumlah populasi = Contoh Perhitungan : Lantai 7 Luas lantai efektif = m 2 Beban hunian = 9,3 m 2 /org Jumlah populasi = Luas lantai efektif Beban hunian Luas lantai efektif Beban hunian = 154,5 Org 9,3 dibulatkan menjadi 155 Org c) Pemakaian air dalam satu hari (Q 1 ) pada gedung yaitu Q 1 = Jumlah populasi x Pemakaian Air Contoh Perhitungan : Lantai 7 Jumlah populasi = 155 Org Pemakaian air = 50 ltr/org Q 1 = Jumlah populasi x Pemakaian Air 155 x 50 = liter 1.1 Menghitung Kebutuhan Air Bersih Pada Tangki di Lantai Refuge a) Pemakaian air rata-rata pada gedung Di mana : Q h = Q d t Q h : Pemakaian air rata-rata (m 3 /jam) Q d : Pemakaian air rata-rata sehari (m 3 ) t : Jangka waktu pemakaian air dalam 1 hari (jam) Q h = Q h = 25,6 m 3 /jam b) Pemakaian air pada jam puncak pada gedung Q h - max = (C 1 ) (Q h ) C 1 = konstanta yang berkisar antara 1,5 2 Q h - max = (C 1 ) (Q h ) = 2 x 25,6 = 51,25 m 3 /jam c) Pemakaian air pada hari puncak pada gedung Q d - max = (C 2) (Q d) C 2 = konstanta yang berkisar antara 1,5 2 Q d - max = (C 2 ) (Q d ) = 2 x 205 = 410 m 3 d) Pemakaian air pada menit puncak gedung Q m - max = (C 3 ) (Q h / 60) 5

6 C 3 = konstanta yang berkisar antara 3 4 Q m - max = (C 3 ) (Q h / 60) = 4 x (25,6/60) = 1,7 m 3 /menit e) Kapasitas Tangki Di Lantai Refuge V E = (Q p Q max ) T p Q pu x T pu V E = ( ,17) 35, x 0,5 V E = 29600,63 liter = 29,60 m 3 Kapasitas tangki yang terpasang adalah 30 m 3 f) Waktu Pengisian Tangki Di Lantai Refuge t = V D t = 30 51,25 t = 0,59 jam = 35,12 menit 1.2 Menghitung Kebutuhan Air Bersih Pada Tangki di Lantai Atap a) Pemakaian air rata-rata pada gedung Di mana : Q h = Q d t Q h : Pemakaian air rata-rata (m 3 /jam) Q d : Pemakaian air rata-rata sehari (m 3 ) t : Jangka waktu pemakaian air dalam 1 hari (jam) Q h = Q h = 13 m 3 /jam b) Pemakaian air pada jam puncak pada gedung Q h - max = (C 1 ) (Q h ) C 1 = konstanta yang berkisar antara 1,5 2 Q h - max = (C 1 ) (Q h ) = 2 x 13 = 26 m 3 /jam c) Pemakaian air pada hari puncak pada gedung Q d - max = (C 2 ) (Q d ) C 2 = konstanta yang berkisar antara 1,5 2 Q d - max = (C 2 ) (Q d ) = 2 x 102 = 204 m 3 d) Pemakaian air pada menit puncak gedung Q m - max = (C 3 ) (Q h / 60) C 3 = konstanta yang berkisar antara 3 4 Q m - max = (C 3 ) (Q h / 60) = 4 x (13/60) = 0,87 m 3 /menit e) Kapasitas Tangki Di Lantai Atap V E = (Q p Q max ) T p Q pu x T pu V E = ( ,33) 34, x 0,5 V E = 14905,22 liter = 14,91 m 3 Kapasitas tangki yang terpasang adalah 15 m 3 f) Waktu Pengisian Tangki Di Lantai Atap t = V D t = t = 0,58 jam = 34,62 menit 2. Analisa Perhitungan Tekanan Proses perhitungan tekanan air tiap lantai dapat diuraikan pada rumusrumus dibawah ini : P = ρ. g. H Dengan : H (head statik) = Ketinggian lantai tersebut dari atap 6

7 P = Tekanan air (N/m 2 ) ρ = Kerapatan air = 998 kg/m 3, pada suhu 20 0 C g = Kecepatan gravitasi (m/s 2 ) H = Tinggi tekan total (m) Contoh Perhitungan : Lantai Ground Ketinggian dari lantai 21, H = 83,3 m Kerapatan air, ρ = 998 kg/m3 Kecepatan gravitasi, g = 9,81 m/s 2 P = ρ. g. H P = ,81. 83,3 P = , 654 N m 2 = 8,155 kg/cm 2 3. Analisa Perhitungan Pressure Drop Proses perhitungan pressure drop dapat diuraikan pada rumus-rumus dibawah ini : Daerah A C terdapat : - Titik A : Kloset dengan tangki gelontor - Beban unit plambing : 5 FU - Laju aliran = 0,59 l/s = 0, m 3 /s - Kecepatan aliran V = 4. Q π. D 2 V = 4. 0, π. 0,02 2 V = 1,88 m/s - Kekasaran relatif bahan ε/d = 0, / 0,02 = 0, Bilangan reynold aliran air didalam pipa Re = v. d 1,88. 0,02 = 0, = 38211,38 - Dengan diagram moody didapat f = 0,023 - Kerugian pipa lurus V 2 h f = ƒ L D h f = 0,023 2,98 0,02 h f = 0,62 m 1, ,81 - Kerugian peralatan pipa - 3 buah belokan 90 0 (20 mm), - f = 0,75 h f = f V2 1,882 = 0,75 x 2 x 9,8 = 0,135 m 3 x 0,135 = 0,405 m - 1 buah T-90 0 aliran lurus (25 mm), f = 0,27 m h f = f V2 1,882 = 0,27 x 2 x 9,8 = 0,048 m Total pressure drop pada daerah A C adalah h f total = h f kerugian pipa lurus + h f kerugian peralatan pipa h f total = 0,62 + 0, ,048 = 1,073 m Gambar 3.1 Instalasi Pipa Air Bersih Toilet Tipikal Lantai 3 s/d Lantai 20 7

8 Gambar 3.2 Isometrik Pipa Air Bersih Toilet Tipikal Lantai 3 s/d Lantai 20 Tabel 3.1 Perhitungan Pressure Drop Toilet Tipikal Lantai 3 s/d Lantai 20 Daerah D v ε/d Re f L (mm ) Kerugian pipa lurus Kerugia n peralata n pipa h f (total) (l/s) (10 4 ) (m) (m) (m) (m) A - C 20 1,88 0,0001 3,82 0,023 2,98 0,62 0,453 1,073 B - C 20 1,88 0,0001 4,76 0,023 2,58 0,54 0,318 0,858 C ,073 C- D 25 1,875 0,0001 4,76 0,021 0,86 0,13 0,065 1,268 D - E 15 1,88 0,0001 2,86 0,024 1,99 0,57 0,385 0,955 G - H 15 1,88 0,0001 2,86 0,024 2,94 0,85 0,313 1,163 G - I 15 1,88 0,0001 2,86 0,024 2,94 0,85 0,313 1,163 F 32 0,054 0, ,17 0,036 3,34 0, , ,33 K - J 15 2,83 0,0001 4,31 0,022 3,29 1,97 0,848 2,818 K - M 15 0,17 0,0001 0,25 0,046 4,65 0,021 0, ,02399 K - L 15 0,17 0,0001 0,25 0,046 4,01 0,018 0, ,02015 K 20 2,58 0,0001 5,24 0,021 3,58 1,28 0,469 4,08 AA - CC 20 1,88 0,0001 3,82 0,023 3,49 0,72 0,318 1,038 8

9 Daerah D v ε/d Re f L Kerugian pipa lurus Kerugia n peralata n pipa h f (total) (mm ) (l/s) (10 4 ) (m) (m) (m) (m) BB - CC 20 1,88 0,0001 3,82 0,023 4,09 0,85 0,318 1,168 DD - CC 20 1,88 0,0001 3,82 0,023 4,1 0,85 0,458 1,308 CC 25 2,24 0, ,69 0,021 2,04 0,52 0,33 4,364 JJ - FF 15 2,83 0,0001 4,31 0,022 3,46 2,074 0,588 2,662 GG - HH 15 0,17 0,0001 0,25 0,046 3,7 0,017 0, ,01911 II - HH 15 0,17 0,0001 0,25 0,046 3,7 0,017 0, ,01735 FF 20 2,58 0,0001 5,24 0,021 3,6 1,3 0,582 4,58046 EE 32 1,69 0, ,49 0,021 2,38 0,23 0,264 9,43846 TOTAL PRESSURE DROP 41,41 Sumber : Hasil Perhitungan. 4. Analisa Perhitungan Pompa Proses perhitungan pompa dapat diuraikan pada rumus-rumus dibawah ini : a) Menghitung head, NPSH, daya air, daya poros dan efisiensi pompa supply dari ground tank ke lantai refuge dengan menggunakan langkah-langkah sebagai berikut : - Menghitung head kerugian gesek untuk pipa lurus h f = 10,666Q1,85 x L C 1,85. D 4,85 10,666 x 0,0141,85 h f = x 193, ,85. 0,1 4,85 h f = 6,68 m - Menghitung kerugian pada belokan Satu belokan dengan f = 4,2 Dengan kecepatan aliran Q V = π 4. D2 0,014 V = π 4. 0,12 V = 1,78 m/s Maka kerugian satu belokan adalah h f = f v2 h f = 4,2 1, ,8 h f = 0,68 m - Menghitung kerugian pada katup isap dengan saringan Katup isap dengan saringan diameter 100 mm, diperoleh f = 1,97 h f = f v2 h f = 1,97 1, ,8 h f = 0,318 m - Menghitung head kecepatan keluar V d 2 = 1, ,8 = 0,162 m - Menghitung head pompa H = h a + h p + h l + v d 2 H = 87, , (0,68) +2 (0,318) + 0,162 H = 102,28 m 9

10 - NPSH yang tersedia h sv = P a P v h γ γ s h ls h sv = ,9 2,09 238,3 998,3 998,3 h sv = 6,12 m - NPSH yang diperlukan H svn = σ. H N H svn = 0, ,28 H svn = 2,66 m - Kecepatan spesifik n s = n. Q N 0,5 H N 0,75 n s = n s = 84,07 0,84 0,5 102,28 0,75 - Daya air P w = 0,163. γ. Q. H P w = 0,163 x 0,998 x 0,84 x 102,28 P w = 13,98 KW - Daya poros dan efisiensi pompa P = P w p, p = 70% P = 13,98 0,7 P = 19,97 KW b) Menghitung head, NPSH, daya air, daya poros dan efisiensi pompa supply dari lantai refuge floor menuju roof tank dengan menggunakan langkah-langkah sebagai berikut : - Menghitung head kerugian gesek untuk pipa lurus h f = 10,666Q1,85 x L C 1,85. D 4,85 10,666 x 0,007081,85 h f = x 107, ,85. 0,1 4,85 h f = 1,05 m - Menghitung kerugian pada belokan Satu belokan dengan f = 4,2 Dengan kecepatan aliran Q V = π 4. D2 V = 0,00708 π 4. 0,012 V = 0,9 m/s Maka kerugian satu belokan adalah h f = f v2 h f = 4,2 0, ,8 h f = 0,17 m - Menghitung kerugian pada katup isap dengan saringan Katup isap dengan saringan diameter 100 mm, diperoleh f = 1,97 h f = f v2 h f = 1,97 h f = 0,08 m 0, ,8 - Menghitung head kecepatan keluar 2 V d = 0,92 2.9,8 = 0,04 m - Menghitung head pompa H = h a + h p + h l + v d 2 H = 58, , (0,17) +2 (0,08) + 0,04 H = 61,07 m - NPSH yang tersedia h sv = P a P v h γ γ s h ls h sv = ,42 0,8 h sv = 8,9 m 238,3 998,3 998,3 - NPSH yang diperlukan H svn = σ. H N H svn = 0, ,07 H svn = 1,71 m - Kecepatan spesifik n s = n. Q N 0,5 H N 0,75 n s = ,4250,5 61,07 0,75 n s = 88,03 - Daya air P w = 0,163. γ. Q. H P w = 0,163 x 0,998 x 0,425 x 61,07 P w = 4,22 KW - Daya poros dan efisiensi pompa 10

11 P = P w p, p = 70% P = 4,22 0,7 P = 6,03 KW c) Menghitung head, NPSH dan daya air, daya poros dan efisiensi pompa booster dengan menggunakan langkah-langkah sebagai berikut : - Menghitung head kerugian gesek untuk pipa lurus h f = 10,666Q1,85 x L C 1,85. D 4,85 10,666 x 0,00631,85 h f = x 21, ,85. 0,08 4,85 h f = 0,49 m - Menghitung kerugian pada belokan Satu belokan dengan f = 3 Dengan kecepatan aliran Q V = π V = 4. D2 0,0063 π 4. 0,082 V = 1,25 m/s Maka kerugian satu belokan adalah h f = f v2 h f = 3 1, ,8 h f = 0,24 m - Menghitung kerugian pada katup Katup diameter 80 mm, diperoleh f = 0,63 h f = f v2 h f = 0,63 1, ,8 h f = 0,05 m - Menghitung head pompa H = h a + h p + h l + 1 (v d 2 v 2 s ) H = 1, , (0,24) + 2 (0,05) ,8 (1,252 1,25 2 ) H = 3,13 m - NPSH yang tersedia h sv = P a γ P v γ h s h ls h sv = h sv = 7,7 m 238,3 998,3 998,3 - NPSH yang diperlukan H svn = σ. H N H svn = 0,56. 3,18 H svn = 1,78 m - Kecepatan spesifik n s = n. Q N 0,5 H N 0,75 n s = ,380,5 3,18 0,75 n s = 763,65 0,4 2,02 - Daya air P w = 0,163. γ. Q. H P w = 0,163 x 0,998 x 0,38 x 3,18 P w = 0,2 KW - Daya poros dan efisiensi pompa P = P w p, p = 75% P = 0,2 0,75 P = 0,27 KW Dari hasil perhitungan Kebutuhan Air Bersih Per Lantai pada Gedung X, jumlah total kebutuhan air bersih yaitu 205 m 3 /hari. Untuk hasil perhitungan pressure drop total pada gedung X diperoleh hasil yang berbedabeda pada setiap toilet. Pada toilet tipikal lantai 3 s/d lantai 20 merupakan total pressure drop tertinggi yaitu 41,41 meter. Total pressure drop terendah pada toilet excecutive lantai 2 s/d lantai 34 yaitu 1,95 meter. Sedangakan hasil perhitungan head pompa transfer dari tangki GWT ke tangki di refuge floor yaitu 102,28 meter. Head pompa transfer dari tangki di refuge floor ke roof tank atas (atap) yaitu 61,07 meter dan head pompa booster yaitu 3,13 m. KESIMPULAN Sistem air bersih pada gedung X dengan jumlah 35 lantai menggunakan sumber utama air bersih yang berasal dari PAM dan sumber cadangan dari deep weell yang ditampung pada tangki dengan kapasitas 486 m 3 lalu air ditransfer ke tangki atap melalui pipa riser diameter 100 mm. Distribusi air bersih yang digunakan adalah sistem tangki atap. Pada gedung X terdapat 2 buah tangki atap yaitu 1 11

12 buah di lantai refuge dengan kapasitas tangki 30 m 3 untuk distribusi ke toilet lantai 17 sampai dengan toilet lantai basement 2 dan 1 buah di lantai atap dengan kapasitas 15 m 3 untuk distribusi ke toilet lantai 31 sampai dengan toilet lantai18. Sedangkan untuk toilet dilantai 34, 33 & 32 distribusi air menggunakan pompa booster. Dari hasil perhitungan dalam penelitian ini dengan menggunakan rumus-rumus sesuai referensi dan standar-standar yang baku, didapatkan hasil-hasil sebagai berikut : 1. Kebutuhan air bersih total pada gedung X adalah 205 m 3 /hari. 2. Hasil pressure drop tertinggi pada toilet tipikal lantai 3 s/d lantai 20 merupakan total pressure drop tertinggi yaitu 41,41 meter. Hasil pressure drop terendah pada toilet excecutive lantai 2 s/d lantai 34 yaitu 1,95 meter. 3. Untuk head pompa transfer dari ground tank ke lantai refuge adalah 102,28 m dan daya pompa 19,97 KW. Head pompa transfer dari lantai refuge menuju roof tank adalah 61,07 m dan daya pompa 6,03 KW. Head pompa booster adalah 3,18 m dan daya pompa 0,27 KW. SARAN Dari serangkaian perhitungan dan analisis data yang dilakukan, maka peneliti dapat memberikan beberapa saran berikut ini : 1. Diperlukan penelitian dan pengkajian lebih lanjut tentang menghitung pressure drop pada instalasi air bersih yaitu mengukur tekanan pada fixture unit dengan menggunakan flow meter. 2. Penelitian selanjutnya database perhitungan pressure drop dapat menggunakan media selain microsoft excel untuk mendapatkan hasil yang lebih akurat DAFTAR PUSTAKA [Anonim]. (2014). Spesifikasi Teknik Pekerjaan Plambing Proyek Menara Pertiwi. Jakarta: PT. Skemanusa Consultama Teknik. Djojodihardjo, H. (1983). Mekanika Fluida. Jakarta: Erlangga. Dewanto, B Gedung Perkantoran 24 Lantai: Perencanaan Sistem Plambing [skripsi]. Depok: Fakultas Teknik, Universitas Indonesia. ICC. (2012). International Plumbing Code. Club Hills. Moody, L. F. & Princeton, N. J. (1944). Friction Factors for Pipe Flow. ASME Trans, 66 : Munshon, B. R., Young, D. F., & Okishi, Th. (2002). Mekanika Fluida I. Jakarta: Erlangga. Noerbambang, S. M. & Morimura, T. P. (2000). Perencanaan Dan Pemeliharaan Sistem Plambing. Cet ke-8. Jakarta: Pradnya Paramita. Orianto, M. & Praktiko, W. A. (1989). Mekanika Fluida I. Yogyakarta: BPFE. Prijono, A. (1993). Mekanika Fluida. Ed ke-8, Jilid 1. Jakarta: Erlangga. Pudjanarsa, A. & Nursuhud, D. (2008). Mesin Konversi Energi. Surabaya: Andi Yogyakarta. Raswari. (1986). Teknologi dan Perencanaan Sistem Perpipaan. Cet ke-2. Jakarta: UI- Press. Sularso & Haruo, T. (2000). Pompa Dan Kompresor. Jakarta: Pradnya Paramita. Widiyantoko, R Penyediaan Air Bersih Pada Gedung IDB 2 Dewi Sartika: Analisis Perhitungan [skripsi]. Jakarta: Fakultas Teknik, Universitas Negeri Jakarta. 12